O’zgаrmаs tоk mаshinаlаrining tuzilishi vа ishlаsh tаrzi

3.Elеktr mоtоrlаrning tоrmоz rеjimlаri vа mехаnik хаrаktеristikаlаri.
Ayrim yuritmalar uchun birinchi darajali ahamiyatga ega bo‘lgan O‘TM ning tormozlash masalasi ham ularni rostlash jarayoniga taalluqli hisoblanadi. O‘TM ni tormozlash zaruriyati quyidagi hollarda, ya’ni uni qisqa vaqt ichida butunlay to‘xtatish va uning aylanish yo‘nalishini o‘zgartirish (revers qilish) kerak bo‘lganda, xavfli vaziyat sodir bo‘lganda va shularga o‘xshash hollarda tug‘iladi. Elektr usulda tormozlashda elektr mashinasi (EM) bu davrda motor rejimidan generator rejimiga o‘tkaziladi va, demak, yakorning aylanish yo‘nalishiga teskari bo‘lgan elektromagnit momentini, ya’ni tormozlash momentini hosil qiladi.
Elektr tormozlash usuli uchtaga bo‘linadi: 1) dinamik, 2) rekuperativ (energiyani tarmoqqa qaytarish yo‘li bilan tormozlash) va 3) teskari ulash yo‘li bilan tormozlash. Dinamik tormozlashda EM si tarmoqqa ulanmagan holdagi generator sifatida ishlaydi, rekuperativ usul bilan tormozlashda elektr tarmog‘i bilan parallel ishlayotgan generator sifatida, teskari ulash yo‘li bilan tormozlashda esa, tarmoqqa ketma-ket ulangan generator sifatida ishlaydi.
Dinamik (reostatli) tormozlash. Faraz qilaylik, mashina 3-rasmda ko‘rsatilgan 4-xarakteristikaning D nuqtasi bilan aniqlanadigan rejimda ishlasin. Parallel qo‘zg‘atishli motorni dinamik tormozlashda uning yakorini tarmoqdan uzilgandan keyin yuklama qarshiligi (reostat)ga ulanadi. Qo‘zg‘atish chulg‘ami butun tormozlash jarayonida tarmoqqa ulangan holda qoladi. Mashina, agregatda to‘plangan kinetik energiya tufayli, mustaqil qo‘zg‘atishli generator sifatida ishlay boshlaydi va uning chulg‘amida yo‘nalishi, xuddi O‘TM niki singari bo‘lgan EYuK hosil bo‘ladi.
Dinamik tormozlash rejimiga o‘tishdan keyingi vaqtning boshlang‘ich onida mashinaning aylanish chastotasi n = const bo‘lganligi uchun, shunga mos bo‘lgan EYK ham o‘zgarmas (E_a=С_EФ∙n=const) bo‘ladi. Motor sifatida ishlagandagi yakor toki quyidagiga teng edi: I_a = (U − E_a)/R_a, lekin yakorni tarmoqdan uzgandan keyin (demak, U = 0) va uni yuklama qarshiligi R_r ga ulagandan keyingi (bu qarshilik tok kuchini cheklash uchun ulanadi) tokning qiymati quyidagiga teng bo‘ladi:
I_a = −E_a/(R_a+R_r) = − C_EФ∙n/ (R_a+ R_r) (2)

3-rasm. Parallel qo’zg’atishli motorning dinamik tormozlashdagi tezlik – n = f (Ia) va mexanik – n =  (M) xarakteristikalari.
Bu holda kuchlanish U=0 bo‘lganligi uchun elektr mashinasi mexanik xarakteristikasining tenglamasi quyidagi ko‘rinishga ega bo‘ladi:
n = M (R_a+ R_r)/ (C_EC_MФ2). (3)
Bu tenglama, 3-rasmda ko‘rsatilgan 2-chorakdan 4-chorakka koordinatalar boshidan o‘tuvchi to‘g‘ri chiziq tenglamasiga to‘g‘ri keladi.
Tok I_a ning yo‘nalishi o‘zgarganligi sababli momentning ham yo‘nalishi o‘zgaradi, ya’ni u tormozlash momenti bo‘ladi va R_r=Rr₃ da mashinaning ishi N₃ nuqta bilan aniqlanadi. Mashinaning bu nuqtadagi ishi tormozlash momenti
(–M) va aylanish chastotasining boshlang‘ich qiymati n ga mos keladi.
Aylanish chastotasining bundan keyingi o‘zgarishi R₁, R₂ va R₃ larga mos ravishda 1, 2 va 3-xarakteristikalar bo‘yicha kamayadi va u 0 ga teng bo‘lishi mumkin. Yuk ko‘tarib-tushiruvchi mexanizmlarda tushib kelayotgan yukning ta’siridan EM ning yakori teskari yo‘nalishda aylana boshlashi mumkin. Yukning hosil qilgan (M_yu=const bo‘lgandagi) momentiga mos keladigan to‘g‘ri chiziq BC bilan 3-xarakteristikaning kesishish nuqtasi K da yukning tushish tezligi barqaror bo‘ladi.
EM sining tormozlash rejimidagi mexanik xarakteristikalari Ф=const bo‘lganda, boshqa masshtabda, xuddi tezlik xarakteristikalari ko‘rinishida bo‘ladi (chunki M = С_mФ∙I_a= C_mI_a).
Shunday qilib, parallel qo‘zg‘atishli motorning dinamik tormozlashdagi mexanik xarakteristikalarini ifodalovchi koordinatalar boshidan o‘tadigan to‘g‘ri chiziqlarning abstsissalar o‘qiga og‘maligi qarshilik Rr(a) ning qiymatiga bog‘liq bo‘ladi, ya’ni Rr(a) qancha katta bo‘lsa, ularning og‘maligi shuncha kam bo‘ladi (3-rasm).
Rekuperativ (generatorli) tormozlash. Bu turdagi elektr tormozlanish jarayoni quyidagicha tushuntiriladi. Masalan, yuk krani parallel qo‘zg‘atishli motor bilan yuritilganda pastga tushirilayotgan yuk tufayli O‘TM ning aylanish chastotasi n uning salt ishlashdagi aylanish chastotasi n₀ dan ham oshishi mumkin. Bu holda yakor chulg‘amida hosil bo‘lgan EYK E_a>U bo‘ladi va, demak, tok I_a=(U − E_a) /R_a, o‘zining ishorasini teskariga o‘zgartiradi. Bunga mos ravishda elektromagnit momentning ishorasi ham o‘zgaradi, ya’ni EM si generator sifatida elektr tarmog‘i bilan parallel ishlay boshlaydi. Bunda, generatorning aylanayotgan qismlarida to‘plangan kinetik energiyasi elektr energiyaga aylanib elektr tarmog‘iga qaytariladi (rekuperatsiyalanadi).

4-rasm. Parallel qo’zg’atishli motorning: rekuperativli (generatorli) (a) va teskari ulash yo’li bilan (b) tormozlashdagi mexanik xarakteristikalari; GTR - generatorli tormozlash rejimi; MR - motor rejimi.
Xuddi shunday rejim transport vositalarining (elektropoezd, trolleybus, tramvay va boshqalar) qiyalikdan pastga qarab qilgan harakatida bo‘lishi mumkin.
Generator rejimidagi mexanik xarakteristikalar O‘TM rejimidagi xuddi shunday xarakteristikalar – n=f(+M) ning grafikdagi manfiy qiymatli momentlarga mos keladigan n = f(–M) qismidagi davomi bo‘ladi (5.38,a-rasm, II-chorak).
O‘TM ni generator rejimiga o‘tirib tormozlash boshqa tormozlash usullariga nisbatan eng tejamlisidir, chunki bunda energiya yo‘qolmaydi (dinamik tormozlashda esa energiya isrof bo‘ladi).
Teskari ulash yo‘li bilan (elektromagnit) tormozlash. Bunday tormozlash O‘TM chulg‘amining ulanishi aylanishning bir yo‘nalishiga to‘g‘ri kelib, yakor esa tashqi yuklamaning tormozlovchi momenti yoki inersiyaning kuchli ta’sirida qarama-qarshi yo‘nalishida aylanadigan holda sodir bo‘ladi.
Bunday rejim ikkita usul bilan, ya’ni: 1) ish mexanizmi elektr mashinaning aylantiruvchi momenti ta’sirida aylanayotgan yo‘nalishdan teskari tomonga aylantirilganda va 2) yakor chulg‘ami tokining yo‘nalishini o‘zgartirish yo‘li bilan O‘TM ning aylanish yo‘nalishini o‘zgartirish jarayonida amalga oshiriladi.
1-rejim, masalan, yukni ko‘tarayotgan O‘TM ning yakor zanjiriga ancha katta qarshilik Rr(a) ni ulaganda sodir bo‘ladi. Aytaylik, parallel qo‘zg‘atishli motor tabiiy mexanik xarakteristikasidagi (1) A nuqtada ishlab, M=M_yu=const moment bilan yuk ko‘tarsin (4,b-rasm). Qarshilik Rr(a) ni yakor zanjiriga ulaganda O‘TM tabiiy mexanik xarakteristikasidan, shu qarshilikka mos bo‘lgan sun’iy mexanik xarakteristikasiga (2-xarakteristika, «B» nuqta) o‘tadi. Bunda O‘TM ning aylantiruvchi momenti M_Byu bo‘ladi, shuning uchun ko‘tarishdagi aylanish chastotasi sekinlashadi. Bu holda EYK E_a kamayadi, tok I_a esa oshadi, bunga mos ravishda moment M ham oshadi. Bu xarakteristikadagi «B» nuqtada hali ham M₁< M_yu bo‘lganligidan yuk tusha boshlaydi, O‘TM ning rotori esa teskari tomonga aylanadi (4,b-rasm, 2-xarakteristikasining IV chorakdagi qismi). Bu holatda EYK E_a ning yo‘nalishi o‘zgaradi va tarmoq kuchlanishi U ning ishorasi bilan bir xil bo‘lib qoladi. Natijada, yakor toki odatdagi O‘TM rejimidagiga qaraganda oshadi va, endi (U−E_a) ayirma bilan emas, balki (U+E_a) yig‘indi bilan aniqlanadi:
I_a = (U+ E_a) / (∑R_a+ R_r(a)), (4)
demak, Rr(a)= 0 bo‘lganda yakor toki Ia haddan tashqari katta qiymatga ega bo‘lishi mumkin. Shu sababli tok I_a ning qiymatini cheklash maqsadida yakor zanjiriga nisbatan katta qarshilik (R_r(a)) ulaydilar.
Endi teskari ulash yo‘li bilan tormozlash usulini, ya’ni yakor toki I_a ning yo‘nalishini o‘zgartirish bilan amalga oshiriladigan usulni ko‘rib chiqamiz. Bunday rejim revers qilishda vujudga keladi va bu hol O‘TM ni qisqa vaqt ichida tormozlashda (masalan, kranning surilib yuruvchi qismi–telejkasini tormozlashda) ro‘y beradi.
Oldingidek, M_yu= const va I_qo′z=const, deb hisoblaymiz. O‘TM ni n1 aylanish chastota va M₁ moment bilan «A» nuqtada ishlayotgan bo‘lsin (4,b-rasm, 1-xarakteristika). Yakor zanjiriga berilgan kuchlanishning qutbiyligi (ishorasi)ni o‘zgartirganda (ya’ni revers jarayonida) yakor tokining yo‘nalishi, demak, moment M ning yo‘nalishi ham teskariga o‘zgaradi, ya’ni O‘TM da aylanish chastotani susaytiruvchi tormozlash momenti hosil bo‘ladi; aylanish yo‘nalishi, aylanayotgan qismlarning inersiyasi tufayli o‘zgarmasdan qoladi. Shuning uchun O‘TM ning ishi II chorakdagi 3-xarakteristikaning «C» nuqtasiga o‘tadi (4,b-rasm). Tormozlash momenti ta’sirida tezlik xarakteristikasi bo‘yicha kamayadi (CD qismi) va «D» nuqtada uning aylanish chastotasi n = 0 bo‘ladi. Agar bu holda ham O‘TM ni tarmoqdan uzilmasa, unda uning aylanish yo‘nalishi o‘zgaradi. Bundan ish III chorakning «F» nuqtasiga o‘tadi va EM si motor sifatida ishlab (−M) momenti bilan (M₁= M_yu= const bo‘lsa) teskari yo‘nalishda aylanadi.
Ketma-ket va aralash qo‘zg‘atishli o‘zgarmas tok motorlarini tormozlashning o‘ziga xos xususiyatlari. Ketma-ket qo‘zg‘atishli motorlar uchun elektr tormozlashning ikkita usuli mavjud: 1) dinamik va 2) teskari ulash yo‘li bilan tormozlash. Rekuperativli (generatorli) tormozlashni bu motorlar uchun qo‘llashning iloji yo‘q, chunki bunday holat faqat n>n_0(u) (ya’ni E_a>U) bo‘lganda amalga oshishi mumkin (bunday motorlarning aylanish chastotasi hamma vaqt n < n₀). Demak, EYK E_a O‘TM ga berilgan kuchlanish U dan katta bo‘lishiga imkoniyat yo‘q. Ketma-ket qo‘zg‘atishli motor o‘zining ana shunday xususiyati bilan parallel qo‘zg‘atishli motorlardan jiddiy farq qiladi.
Aralash qo‘zg‘atishli motorlarning dinamik tormozlanishi ko‘proq faqat parallel qo‘zg‘atish chulg‘amida amalga oshiriladi (bunda ketma-ket qo‘zg‘atish chulg‘ami shuntlanadi), chunki bunda energiya ancha tejaladi. Ayrim maxsus ҳollarda tormozlashni ko‘proq jadallashtirish uchun ketma-ket qo‘zg‘atish chulg‘ami, uning o‘ramlar sonini o‘zgartirish bilan qo‘shimcha MYK bilan ta’minlanadi.
Teskari ulash yo‘li bilan tormozlashda ketma-ket qo‘zg‘atishli motorni
uning aylanishiga teskari bo‘lgan tomonga aylantirilsa, motor rejimidan tormozlash rejimiga tekis (silliq) o‘tish mumkin.
Nazorat savollari
1.Ish mаshinаlаrning mехаnik хаrаktеristikаlаri nechs xil bo’ladi.

2. 
   O’zgаrmаs vа o’zgаruvchаn tоk mоtоrlаrining mехаnik хаrаktеristikаlаri vа ulаrning ko’rinishi ko’rsating.
   

3.Elеktr mоtоrlаrning qanday tоrmоz rеjimlаri bor.
4.Mехаnik хаrаktеristikаlаri turlarini ayting.

13-M а v z u	Elеktr mоtоrlаrning qizish vа sоvish nоrmаlаri. Qizish dоimiysi vа uni аniqlаsh usullаri. Elеktr mоtоrlаr yuklаnish diаgrаmmаsi. Аsоsiy vа qo’shimchа yuklаnish diаgrаmmаlаri.